La impresión tridimensional ha llegado a la Estación Espacial Internacional y a las cocinas. Le ha dado nuevos miembros a pacientes amputados, así como patas y picos a animales que los han perdido. Ha hecho sus pinitos en el mundo de la moda, el arte, y está ampliando las posibilidades del diseño industrial. Es una tecnología aditiva, es decir, en la cual se “añaden” materiales para elaborar un objeto. Hay varias modalidades según el tipo de máquina y de material que se emplee, entre ellas el modelado por deposición fundida (FDM, por sus siglas en inglés), la estereolitografía (SLA) y el sinterizado selectivo por láser (SLS). De acuerdo con la consultora Gartner, la industria de la impresión 3D se está duplicando anualmente y se espera que los envíos de impresoras 3D alcancen las 496 mil 475 unidades en 2016, y para 2019 los 5.6 millones de unidades. Los consumidores están utilizando la impresión 3D para modelado conceptual, prototipado, en la preproducción y fabricación digital.Localmente, en el Centro de Investigación de Tecnologías de Información y Comunicación de la Facultad de Informática, Electrónica y Comunicación de la Universidad de Panamá, algunos estudiantes utilizan la impresión 3D para crear piezas plásticas para proyectos de investigación.
Y en la Facultad de Ingeniería Mecánica (FIM) de la Universidad Tecnológica de Panamá (UTP) se están empleando impresoras 3D para desarrollar proyectos de algunas asignaturas que involucran la fabricación de prototipos. En la parte de investigación, se desarrolla un kit de robótica cuyos componentes se fabricarán mediante impresión 3D.
“El objetivo de este kit de fácil replicación, es que pueda ser utilizado en colegios públicos para facilitar el aprendizaje de lenguajes de programación y de algunos temas de matemática y física”, detalla el Dr. Humberto Rodríguez, director del Laboratorio Especializado de Análisis, Diseño y Simulación de la UTP.
DIFERENTES TECNOLOGÍAS
Alejandro Pachón, director de la licenciatura en diseño industrial de la Escuela de Arquitectura y Diseño de América Latina y el Caribe, Isthmus, explica que con la SLA se solidifica una resina a través de un haz de luz o láser y esta se usa para aplicaciones como medicina, joyería y odontología. En cambio, la técnica de SLS es para piezas más complejas, como las de avión. Estas máquinas tienen una cama (o plataforma) de polvo de aluminio, titanio u otro metal, y por medio de un láser de alta potencia, se va fundiendo y solidificando el polvo. “Este proceso está plenamente incorporado en la industria aeronáutica”.
En el campo médico, describe, se pueden imprimir prótesis y órtesis. Por ejemplo, se escanea un brazo fracturado con un escáner 3D y se genera una pieza para inmovilizarlo. También, a partir de una tomografía computarizada, se puede llevar la información de las capas de tejidos del cuerpo a un programa de diseño 3D e imprimir un hueso o reemplazo, con materiales sintéticos. Eso sí, debe ser un polímero certificado y la impresión debe hacerse en un laboratorio o ambiente controlado.
Carlos Guillermo Naranjo, arquitecto del laboratorio de diseño Nodo & Co., que desarrolla proyectos de fabricación digital, destaca que gracias a estas tecnologías están surgiendo nuevas carreras. Una ventaja es que se puede fabricar algo localmente a partir del archivo que envía una persona que lo diseñó en otro lugar.
“Estas tecnologías nivelan las capacidades productivas entre países desarrollados y países como los nuestros”, añade Pachón. Uno de los usos propuestos y con los que ya se está experimentando es la impresión directa de órganos. En vez de tintas, se usan células. Hacen una impresión por capas del tejido que se necesita crear, como cartílago y algunos tejidos blandos.
Las aplicaciones culinarias de la impresión 3D incluyen la pastelería, máquinas de café que imprimen arte o la imagen de una foto en la espuma y otras que imprimen comida. Natural Machines, por ejemplo, tiene el modelo “Foodini”, que imprime, entre otras cosas, ravioli frescos, creando una capa de pasta, una de relleno y otra de pasta encima.
Una incipiente tendencia es la de impresión 4D, que ofrece la posibilidad de transformación. El Dr. Rodríguez explica que esta plantea grandes posibilidades a futuro, “ya que permitirá la fabricación de componentes que cambien su forma o reconfiguren de forma autónoma sin intervención externa. Estos cambios se darían bajo la alteración de alguna variable externa, por ejemplo, velocidad, presión, gravedad, etc.”.
EL COMPLEMENTO
A diferencia de la impresión 3D que es aditiva, hay técnicas sustractivas, que parten de un bloque de materia prima que se va recortando. Las tecnologías sustractivas tienen aplicaciones en la arquitectura, decoración, acabados interiores, elementos en que se requiera cierto grado de complejidad en la geometría, grabados o que haya que repetir las formas muchas veces. Para crear los objetos se trabaja con materiales como madera, aluminio compuesto, acrílico, plywood y MDF.
Dentro de las tecnologías sustractivas están el router de control numérico (CNC, por sus siglas en inglés) y máquinas de corte por láser, plasma y agua.
En la FIM de la UTP también hay máquinas de control numérico, un centro de mecanizado para fresado CNC y un torno CNC.
Una máquina de corte por agua, controlada por computadora, emite un chorro de alta presión que permite cortar espesores de metal muy grandes, con mucha precisión.
Hace unos meses una nueva compañía, Glowforge, lanzó en el sitio de fondeo Kickstarter una campaña para financiar una cortadora láser personal, compacta y accesible a más personas. Atrajo la atención de un vasto número de diseñadores, educadores y artesanos, y logró recaudar unos 28 millones de dólares en un mes.
Pachón expresa que las máquinas CNC pueden ser de dos hasta siete ejes; esta última es como si fuera un brazo robótico a la que se le pueden adaptar diferentes herramientas, como una cuchilla, un láser, etc. Desde hace muchos años los brazos robóticos se han usado en la industria automotor, pero ahora estas máquinas tienen aplicaciones en arquitectura o diseño industrial, y han empujado un poco más las formas orgánicas en la arquitectura. Incluso, ya hay carreras de programadores para crear estas formas geométricas.
Naranjo menciona que los laboratorios de creación digital o fab labs han contribuido a que las máquinas de impresión 3D y de sustracción fueran cada vez más accesibles. “Ha habido un cambio de paradigma, se ha perdido el miedo a producir. La gente se da cuenta de que en Panamá se pueden hacer cosas bien diseñadas y de buena calidad”.
